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| 內容簡介： |
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黄土高原生态屏障是我国“三区四带”生态安全战略格局的重要组成部分，在黄河上中游地区生态系统稳定、生态和经济功能提升，以及黄河安澜和华北平原安全保障等方面均具有重大作用。《科技支撑黄土高原生态屏障区建设》面向国家生态安全、黄河流域生态保护和高质量发展重大战略需求，系统梳理了黄土高原生态屏障区建设的科技实践、核心挑战与未来方向，并基于多学科交叉融合理论与方法，深入解析了科技在水土流失治理、水资源优化调控、污染环境防治、生物多样性保护和气候变化应对中的支撑作用，为破解黄土高原生态脆弱性难题、构建绿色可持续生态屏障提供科学方案与战略路径。
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目录i 总序xi 前言1 第一章 黄土高原的区位特征2 第一节 黄土高原自然地理与地质地貌概况9 第二节 黄土高原经济社会发展与人文状况16 第三节 黄土高原区域地球系统与圈层相互作用22 第二章 黄土高原生态屏障建设的历程与挑战23 第一节 黄土高原生态屏障的定义与分类29 第二节 黄土高原生态屏障建设的重大需求33 第三节 黄土高原生态屏障建设的历程与成效38 第四节 黄土高原生态屏障建设面临的问题与挑战41 第三章 黄土高原生态屏障区水土流失与综合治理42 第一节 黄土高原土壤侵蚀与黄河水沙变化46 第二节 黄土高原水土流失与综合治理取得的科技进展及成效54 第三节 科技支撑黄土高原水土保持面临的问题与挑战59 第四节 黄土高原水土流失与综合治理的重大科技需求63 第四章 黄土高原生态屏障区水生态与水资源合理利用64 第一节 黄土高原涉水空间的水循环特征74 第二节 黄土高原水生态与水资源合理利用取得的科技进展79 第三节 科技支撑黄土高原水生态与水资源面临的问题及挑战85 第四节 黄土高原水生态与水资源合理利用的重大科技需求91 第五章 黄土高原生态屏障区环境污染与风险防控92 第一节 黄土高原面临的主要环境污染问题108 第二节 黄土高原污染治理与风险防控取得的科技进展115 第三节 科技支撑黄土高原污染治理与风险防控面临的问题及挑战121 第四节 黄土高原环境污染与风险防控的重大科技需求125 第六章 黄土高原生物多样性保护126 第一节 黄土高原生物多样性的基本情况133 第二节 黄土高原生物多样性研究取得的科技进展140 第三节 科技支撑黄土高原生物多样性面临的问题及挑战147 第四节 黄土高原生物多样性的重大科技需求155 第七章 黄土高原生态屏障区生态系统与保护修复156 第一节 黄土高原生态系统保护修复的历史与现状174 第二节 黄土高原生态系统保护修复取得的科技进展179 第三节 科技支撑黄土高原生态保护与修复面临的问题及挑战184 第四节 黄土高原生态系统保护修复的重大科技需求189 第八章 黄土高原气候变化应对190 第一节 黄土高原气候概况191 第二节 黄土高原近代气候变化及机理195 第三节 黄土高原历史气候变化210 第四节 黄土高原未来气候年代际变化趋势预测215 第五节 黄土高原气候变化应对220 第九章 黄土高原生态屏障区人地关系与可持续发展221 第一节 黄土高原人地关系现状226 第二节 黄土高原人地关系取得的科技进展和社会成效231 第三节 科技支撑黄土高原人地协调面临的问题及挑战235 第四节 黄土高原实现人地协调与可持续发展的重大科技需求241 第十章 黄土高原生态屏障建设与黄河安澜和黄河流域高质量发展242 第一节 黄土高原生态屏障建设对黄河下游水沙平衡的影响246 第二节 黄土高原生态屏障建设对防洪减灾的支撑作用249 第三节 气候变化对黄土高原水沙过程的影响及应对策略254 第四节 黄土高原生态屏障建设与黄河流域高质量发展的协同路径255 第五节 保障黄河下游长期安澜的水沙调控科技需求258 第十一章 全球变化下黄土高原生态屏障建设的战略路径259 第一节 科技支撑黄土高原生态屏障区建设的战略任务263 第二节 科技支撑黄土高原生态屏障区建设的战略目标265 第三节 科技支撑黄土高原生态屏障区建设的战略体系271 第四节 科技支撑黄土高原生态屏障区建设的战略保障275 参考文献
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第一章黄土高原的区位特征 第一节黄土高原自然地理与地质地貌概况 一、地理位置 黄土高原位于我国中北部，平均海拔约1200米，与青藏高原、内蒙古高原、云贵高原并称为我国四大高原。黄土高原的边界和面积，通常有两种定义。广义上，“黄土高原”是指以行政边界和水系完整性划分的“黄土高原地区”是国家发展和改革委员会、水利部、农业部和国家林业局等部委编制的《黄土高原地区综合治理规划大纲（2010—2030年）》的实施范围（李锐等，2008）。该区域位于北纬3241°，东经107。～114。，东起太行山，西至青海日月山，北抵鄂尔多斯高原，南至秦岭，涉及青海、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南7个省（自治区），总面积约64万平方千米，占我国陆地国土面积的6.7%。狭义上，“黄土高原”是以黄土分布范围划分的，东至太行山，西至乌鞘岭，南至秦岭，北以长城为界，包括山西的几乎全部地区、陕西和甘肃的部分地区及宁夏的部分地区，面积约38万平方千米。黄土高原北部古长城以外的地区有少量黄土覆盖，被称为鄂尔多斯高原，包括毛乌素沙地、库布齐沙漠和河套平原。 二、地质地貌 黄土高原是世界上连续分布面积最大、堆积*厚、地层序列*为完整的黄土分布区（刘东生等，1985），由过去260万年西北风携带的粉尘堆积而成，黄土覆盖平均厚度50～80米，部分地区超过300米（Zhu et al.，2018b）。黄土通常呈现出几乎均勻的成分和结构，主要由小于250微米的颗粒组成，核心物质为石英、长石和方解石。典型的黄土沉积物被细分为晚更新世的马兰黄土、中更新世的离石黄土和早更新世的午城黄土，沉积年龄为250万～260万年，黄土地层通过数百万年来未受干扰的沉积物记录了第四纪以来的气候环境信息。典型的黄土沉积物由交替的粉质黄土层和黏土黄土或古土壤层组成，粉质黄土层是在寒冷干旱的气候条件下形成的，而黏土黄土或古土壤层则是在温暧湿润的气候条件下形成的。 黄土高原位于我国地势三级阶梯的第二阶梯，总体呈西北高东南低的地势特点，是世界上典型的黄土地貌类型区。所谓黄土地貌，是指在第四纪以前古地貌上堆积的黄土地层中发育起来的各种不同的地貌形态，主要包括塬、墚、峁及不同侵蚀强度的各种沟谷地貌类型（尤联元和杨景春，2013）。 （一）黄土源 黄土塬是指顶面平坦宽阔、面积较大的平坦黄土高地。塬面中部较为平坦，向四周边缘倾斜，倾角一般为1°～3°，塬边线以下的塬坡倾角明显变大，甚至成为近于直立的陡崖。塬的周围为深切的沟谷。黄土塬代表黄土的*高堆积面，是黄土高原地区的主要农耕地所在。陇东的董志塬、陕北的洛川塬是黄土高原上面积较大、塬面较为完整的黄土塬，面积有数十平方千米至数百平方千米。 （二）黄土墚 黄土墚是长条状的黄土丘陵，顶部平坦或稍有缓坡，坡度一般小于5。。其宽度通常为几十米到几百米，长度可达数千米甚至数十千米。根据顶面形态，黄土墚可以分为平顶墚（顶面平坦）、斜墚（顶面倾斜3°～10。）和起伏墚。黄土墚主要分布在黄土高原的沟壑区，是黄土高原的主要地貌类型之一。六盘山以西的黄土墚走向多与古地形面一致，而六盘山以东的黄土墚则多是黄土堆积过程中沟谷侵蚀的结果。黄土墚顶面的坡度较缓，部分地区被开垦为农田，但由于其总体地形起伏较大，水土流失较为严重。 （三）黄土峁 黄土峁是指顶部外形浑圆，呈穹隆状或馒头状的黄土地形。峁顶的面积通常不大，以3°～10。向四周倾斜，四周坡面为凸形斜坡，坡度变化较大，一般在10°～35°。黄土峁是黄土高原地貌演化过程中的一个阶段，通常由黄土墚进一步侵蚀切割形成，极少数是晚期黄土覆盖在古丘状高地上形成的。典型的黄土峁主要分布在黄河支流无定河的中下游，以清涧、绥德、米脂发育*为典型。由于黄土峁的地形较为陡峭，坡度较大，黄土峁区域的水土流失问题较为严重，需要通过水土保持措施来改善生态环境。 （四）沟谷 沟谷是黄土高原常见的地貌类型。根据侵蚀形态的发育程度和特点，沟谷可分为细沟、浅沟和切沟等。细沟是坡面水蚀的初期形态，深度一般在20厘米左右，宽度从几厘米到1米不等。浅沟是从细沟向切沟发育的过渡类型，沟宽1～3米，深约0.5米，多形成于持续时间较长的坡地上。随着侵蚀强度进一步增大，浅沟会形成深度超过1米的切沟。切沟经过反复侵蚀，其长度不断延长，深度不断加深。大的切沟深度可达几十米至几百米，长度可达几百米。 三、气候特征 黄土高原地处我国半湿润气候向半干旱气候过渡的地带，东南部属于暧温带半湿润区，中部属于暧温带半干旱区，西北部属于中温带半干旱区。黄土高原气候既受经纬度的影响，又受地形的制约，属于典型的温带大陆性季风气候，具有明显的季节性气温和降水量变化。黄土高原多年平均气温为8.9°C（1961～2018年），年平均*低气温为1.5°C，年平均*高气温为16.7C（刘荔*等，2021）。各地气温差异显著，东部的河南洛阳多10C的积温接近5000C，而西部青海化隆多10C的积温不足1000C。年均降水量为420毫米（1961～2018年），年际变率大，多集中在7～9月，且以暴雨形式为主，7～9月降水量可占全年降水量的60%～80%;年降水量等值线总体呈东北-西南走向，由东南向西北递减，400毫米年降水量等值线穿过榆林、靖边、环县和固原北部，将黄土高原分为东南和西北两个不同的水文生态气候区（刘荔*等，2021）;区域年蒸发量普遍高于年降水量，潜在蒸发量为1400～2000毫米，空间分布与降水量相反，呈现北高南低、西高东低的趋势（He et al.，2003）。 四、植被特征 黄土高原的天然植被长期受人类活动影响而不断退化，原始植被几乎被破坏殆尽。现存植被自东南向西北可划分为森林、森林草原、典型草原、荒漠草原及草原化荒漠五个植被地带（程积民和万惠娥，2002）。 （一）森林地带 森林地带主要位于黄土高原东南部地区，气候属于暧温带半湿润气候，年均降水量为500～650毫米，带内以落叶阔叶林为主。现天然落叶阔叶林主要有辽东栎林、白桦林、山杨林等类型，常绿针叶林主要有油松林、侧柏林等。 （二）森林草原地带 森林草原地带位于黄土高原中部稍偏南地区，气候属于半湿润半干旱气候，年均降水量为450～550毫米。该地带一般已无森林群落分布，仅部分高山地有油松林和云杉林分布。现存天然植被主要是以白羊草、铁杆蒿、针茅等为优势种的草原群落。水分条件较好的沟谷可有小叶杨、白榆、杜梨等杂木林生长。 （三）典型草原地带 典型草原地带位于黄土高原中部稍偏北地区，气候属于半干旱气候，年均降水量为300～450毫米。该地带是以典型禾本科和菊科旱生植物为建群的草原植被类型，主要建群种有本氏针茅、铁杆蒿、茭蒿、大针茅、克氏针茅等。 （四）荒漠草原地带 荒漠草原地带位于黄土高原西北部，气候属于干旱半干旱气候，年均降水量为200～300毫米。荒漠草原群落组成以早生禾草、蒿类及多刺小灌木与半灌木为主，短花针茅草原是该地带*具代表性的荒漠草原类型。 （五）草原化荒漠地带 草原化荒漠地带位于黄土高原西北部边缘地带，面积较小，气候属于干旱气候，年均降水量为200毫米左右，是草原地带中*为干旱的类型，主要由强旱生和超旱生的小灌木、半灌木及灌木组成，典型植物类型有红砂、珍珠、盐爪爪等。
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